29.01.2010
Artikel

Verden på formler (2:11)

Af Jakob Vedelsby

Newtons tyngdelov ændrede menneskehedens opfattelse af verden og blev startskuddet til den industrielle revolution.

Frem til midten af 1600-tallet blev mate­matikken primært brugt til at beskrive naturen. Forståelsen af sammenhænge mellem årsager og virkninger var ufuldstændig. Det ændrede sig med den engelske matematiker, fysiker og astronom Isaac Newton (1642-1727). Den indadvendte og menneskesky forsker satte sig for at forstå naturen ved at forklare den matematisk. 

Universel naturlov
Newtons tyngdelov var det første store gennembrud i moderne naturvidenskab, fortæller Poul Hjorth, lektor i matematik på DTU. Tyngdeloven angiver, med hvilken gensidig kraft to legemer med masserne M og m trækker i hinanden. G’et i formlen er den universelle tyngdekraftkonstant, der udtrykker, hvor stærk tyngdekraften er, mens r’et er afstanden mellem de to legemer.

Newton udledte formlen på baggrund af sine observationer af planeternes bevægelser i forhold til solen og månens bevægelse om jorden.

“Tyngdeloven vakte enorm opsigt i samtiden og står trykt i Newtons hovedværk “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” – eller blot “Principia”, der er en blanding af matematiske modeller og naturbeskrivelser og hele fundamentet for moderne naturvidenskab”, siger Poul Hjorth.

“Det er ikke mindst fantastisk, at Newton selv skabte den nye matematik, som bærer hans banebrydende teorier. Det gælder også i forhold til tyngdeloven, som udsprang af, at han ville beskrive, hvorfor himmellegemer bevæger sig. Hans svar var, at det skyldes, at ethvert objekt med masse tiltrækker ethvert andet objekt med masse, og at det sker med en kraft, som virker gennem det tomme rum. Størrelsen af kraften er givet af tyngdeloven, og selve bevægelsen kan man regne på ved hjælp af differentialregning, som Newton udviklede til lejligheden”. 

Himlen ned på jorden
Ifølge Poul Hjorth benytter “Principia” et gammeldags matematisk sprog og er derudover skrevet på latin. Han har ikke desto mindre en privat drøm om at læse originaludgaven af det værk, som fuldstændig ændrede vores opfattelse af verden.

Før Newton troede man, at der gjaldt helt andre naturlove for det, der foregik henholdsvis på jorden og ude i himmelrummet. Men med tyngeloven påviste Newton, at det ikke er tilfældet. Samtidig blev man i stand til meget præcist at forklare og forudsige planeternes og stjernernes bevægelser.

“Newton førte bevis for, at månen “falder” rundt om jorden, på samme måde som en sten falder til jorden, når man slipper den. Man kan sige, at han trak himlen ned på jorden, hvilket betød et kæmpemæssigt gennembrud i forståelsen af naturen. Han viste vejen til en ny og mere systematisk måde at tænke naturvidenskab på. Derved satte han gang i den moderne teknologiske tid, som foldede sig ud i den industrielle revolution og blev til den tekniske verden, vi kender i dag”, fastslår Poul Hjorth.